Платформа donoff и решения на ее основе
Основная идея, которая была реализована в lab240 за сезон 2018-2019 - разработка унифицированной платформы на основе микроконтроллера ESP8266 для реализации умных переключателей, опроса различных датчиков, управления всем этим через интернет (WiFi).
Архитектура и состав платформы
За основу идеи был взят проект “с алиэкспресс” sonoff, но в отличие от их решения мы сделали следующее:
- Вместо “голой” esp8266 мы сделали слот для Wemos D1 (это esp8266 с выведенными ножками, microusb, который вставляется в слот). Это сразу дало новые возможности:
- возможность прошивать любые прошивки через обычный usb-кабель и среду Arduino IDE
- получили в доступ для датчиков все ножки микроконтроллера
- форм-фактор WemosD1 позволяет делать платы расширения (датчики, реле)
- На плату смонтировано реле на 16А, что позволяет включать любые “бытовые” приборы
- На плату сразу смонтирован контрольный датчик температуры
- На плате есть слот и обвязка под внешний датчик температуры
- На плате есть слот и обвязка для аналогового датчика с питанием (такие как датчики измерения тока)
- Форма платы бала разработана для того, чтобы она вставала в корпус розетки внешней проводки “этюд”, что позволило получить “умную” розетку, не проектируя и не печатая корпус. Для сборки розетки нужно “выпилить” одну секцию розетки и вставить плату с блоком питания и термопредохранителем.
В основе платформы - наши собственные макетные платы в нескольких вариантах
- с внешним блоком питания
- с блоком питания на плате
- с двумя реле
- с вариантом навесного монтажа для учебных целейвариа
В процессе разработки прототипов были выполнены следующие платы расширения:
- Датчик тока (SCT-103) - позволяет измерять ток без разрыва цепи (ферритовое кольцо на провод). Также есть вариант 3-х датчиков для 3-х фазного подключения.
- Термопара (позволяет измерять высокие температуры)
- Дополнительный датчик температуры DS1820b
- Датчик влажности почвы (емкостный)
- Датчик напора жидкости в водопроводе
- Датчик освещенности
PS Предполагалось, что студенты (школьники) будут делать различные платы расширения для нашей платформы, тем самым постепенно “охватив” все мыслимые датчики и их применение.
Платформа donoff с двумя реле
Для ряда применений (например, поддержка жизни растений, увлажнитель воздуха, подогрев с вентиляцией воздуха) было бы удобно иметь 2 управляемые розетки в одном корпусе. Мы разработали плату с двумя реле и подобрали к ней корпус из коробки проводки “в коробах”.
Двойная плата также выполнена в формате с блоком питания на плате и с внешнем блоком питания, через слот.
В двойной розетки также можно применять все платы расширения для WemosD1
Другие форм-факторы
В ряде применений, вариант с реле был не нужен (чистые сборщики информации с датчиков), поэтому были разработаны варианты “коробочка с креплением на стену” и “коробочка в электрощит на DIN-рейку).
Такие форм-факторы были пременены в решениях по сбору данных о силе тока и для обработки температуры в керамической печи.
В следующей части мы расскажем об объектно-ориентированной библиотеке donoff и принципа взаимодейсвия с платформой.